JPS5852667A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真複写機の定着部において、特に互いに
圧接されたローラを具備し、定着すべき複写紙のトナー
像と接触するローラに熱源を備えた熱定着ローラに関す
る。

一般に熱定着ローラは、上下２個のローラより構成され
、主として、複写紙」二に転写されたトナー像に接触す
る」−ローラは、ヒーターを内部に有する熱ローラてあ
り、下ローラは上記熱ローラに圧接されている圧接ロー
ラである。そして通常、この２個のローラは、電ｉ０Ｈ
の後、」下ローラの温度検知位置での温度が、所定の温
度に達した時点で、コピー可能を知らせるレディーラン
プが点燈し、この状態でプリントボタンを押すと、初め
て駆動用モータが回転することにより、付勢されるもの
である。この様に、駆動用モータの回転をなるだけ、遅
い時期に開始させているのは、不要時にはできるだけ、
装置を動作させることを避けるためである。

ここで、熱定着ローラは、」−ローラに温度検出手段が
設けられており、該検出手段により所定の温度が検出さ
れた後は、温度制御回路により、上記所定の温度を維持
すへく、制御される。通常上記ローラは設定温度に制御
されるのであるが、電源電圧が所定の電圧より低い場合
、あるいは周囲温度が通常温度より低い場合は次の理由
により、所定の温度に制御することは困難となる。

熱定着用ローラ（」、前述１７た様に、Ｉ−下２個のロ
ーラの内−１ニローラにのみヒーターが内蔵されている
ものであり、この時、熱は、ヒーターがら上ローラ、そ
して主として」下ローラと士「コーラとの接触部から、
下ローラへと伝達される。［７がしながら、いずれのロ
ーラもレディーランプ点燈後まで回転しないことから、
−１記接触部（」常に同じ部分となる。よって、トロー
ラか所定の温度に達した時点においても、下ローラの上
記接触部以外の部分の温度は周囲温度に近い状態となっ
ている。

この状態で、プリントスイッヂを押して、複写工程に入
ると、前述の駆動モーターの回転に伴って、」−記熱定
着用ローラが回転する。このとき、所定の温度に立上が
っている１１０−ラか、下ローラのほぼ周囲温度に等し
い部分と接触するため、１−、ローラは大量の熱を奪わ
れることになる。それでも、通常の状態、条件下では前
記熱定着用ローラの温度制御回路により、」下ローラ内
のヒーターへの入力を増大させて、十ローラの温度を所
定の温度に保つことは可能である。

しかし、周囲温度が、低い場合や電源電圧か所定の電圧
より低い場合は、−に記ヒーターへの、入力を可能な限
り増大させても奪われた熱と同量の熱を供給することが
できす、十ローラの温度が、所定の温度のみならず、そ
れより低い定着可能下限温度よりもさらに低下すること
を避は得ないことが応々にしてあった。そのため、転写
されたトナー像を表面に保持する複写紙が、この熱定着
用ローラを通過しても、トナー像の定着は不完全なもの
となった。

本発明は上記欠点に鑑み為されたものであり、熱ローラ
の表面温度がある設定温度に到達した時点で、熱定着ロ
ーラを回転させると共に、該回転により低下した」―記
表面温度が再び−１−配設定温度に到達した時点で、上
記熱定着ローラの回転を停止させる構成である。

本発明は圧接ローラを予め暖めており、周囲温度が低い
場合、あるいは電源電圧が低い場合においても、特にレ
ディーランプ点燈後の数回あるいは数枚の複写時に熱ロ
ーラの温度を所定の温度あるいは定着可能下限温度以」
−に維持する装置を提供することを目的とするものであ
る。

以下図面に従って本発明の熱定着ローラを詳細に説明す
る。

第１図は本発明にかかる熱定着ローラを示す側断面図で
ある。図において、」一部ローラ１は内部にヒータ２を
設（ｊた熱ローラ、下部ローラ３は熱ローラ１に適度の
圧力て圧接される圧接ローラてあって、これらのローラ
１．３にて熱定着ローラを構成している。ローラ１，８
が矢印方向へ回転されることで、送られてくる複写紙４
はローラ１゜３間に挾まれ、−」二面に形成された］・
ナー像５が熱ローラ１の熱により定着される。上記ロー
ラ１゜３は、メインモータ（図示せず）が回転すること
で駆動される。６は熱ローラ１の表面温度を検知する温
度検知素子である。

第２図は一］−記熱ローラ１のヒーター２の駆動にかか
る回路図であって、熱ローラＩの表面の設定温度Ｔ１に
対する本発明のローラ１，３の駆動制御を行うものであ
る。図中６は第１図で示す熱ローラ１の表面に取付けら
れ、熱ローラ１の表面温度を検知する温度検知素子であ
って、例えば温度が高くなると抵抗値が小さくなるサー
ミスタである。サーミスタ６（抵抗Ｒ４）は抵抗Ｒ３と
直列接続され、接地部との間に電圧＋Ｖが供給されてい
る。このサーミスタ６と抵抗Ｒ３との直列接続回路に対
し、並列に抵抗Ｒ＋、Ｒ２を接続している。又、符号７
は熱ローラ１を設定ｌＲ度に保つためのコンパレータで
あって、−側端子に設定温度（１８０℃）の基準値であ
る抵抗Ｒ１，Ｒ２にてコンパレータ７の＋側端子に、サ
ーミスタ６の抵される。ここで、例えば設定温度１８０
℃以」−でを選べば、１８０℃以上（又は等しく）にな
れば、コンパレータ７の出力が°“（−ｕに反転する。

つまり、設定温度Ｔ１以下であればコンパレータ７の出
力は′Ｈ゛である。

このコンパレータ７の出力は、アンドゲート１８の一方
の入力端ｒに供給されている。アントゲ＝１・１８の出
力（４２進）Ｊウンタ８のカウント入力端子に入力され
ており、２進ノＪウンタ８はコンパレータ７の出力が“
’　ＩＴ　”から“′■、°゛に反転する時にカウント
アツプする。２進カウンク８か“２　＋１をカウントす
ることによりその出力か”ｒｒ”となる出力端子−０２
（」、インバータ１９を介して上記アントゲ−１・１８
の他の入力端Ｐに接続されている。

つまり、２進カウンタ８は１”２′′をカウントずれは
、アントゲ−１・１８が閉じ、コンパレーク７が”　ｎ
　”から°“■７″′に反転しようとも、カウントアツ
プされることはない。２進カウンタ８のリセッＩ・入力
端頂には、視力′機の電源投入により出力されるイニシ
ャルリセット信すＩＩ＜か供給される。

−１−１記２進）Ｊウンタ８の“１″′カウントの出力
０１は、オアケー１−９を介してトランジスタＩＯのベ
ースに供給されている。ｌ・ランジスタ１０はメインモ
ータＭを回転させるためのメインモータリレ−Ｉ＋に電
圧十Ｖを供給するだめのスイッチンク素子である。即ち
、ｉ・ランジスタ１０のベースがＵ　ｔＴ　＋＋　とな
れば、トランジスタ１０は導通し、リレー１１が通電さ
れ、その接点がＯＮすることで、メインモータＭが回転
する。また２進カウンタ８の＋＋　２　＋＋ノＪウント
の出力０２は、アントゲ−１・２０を介してトランジス
タ１２のベースに供給されており、このトランジスタ１
２をスイッチングすることで、レディランプ１３を点滅
駆動する。

又、コンパレータ７の出力はトランジスタ１４のベース
に供給されており、ヒーター制御回路１５ヲ駆動する。

コンパレータ７の出力がＩｔ　ｌ１１１、即ち設定温度
（１８０℃）以下であれば、ヒーター制御回路１５は電
圧十■が供給され、熱ローラ１のヒーター２に電力供給
制御を行う。これにより、熱ローラ１の温度を」−昇さ
せ、設定温度に達ずれはヒーター２への電力供給を停止
する。

更に上記オアゲー１−９の他の入力端子には、複写工程
制御回路１６からの制御信号が供給されている。複写工
程制御回路１６は、プリントスイッチＩ７の操作入力に
応じて、従来より周知の複写制御を行うもので、メイン
モータＭを駆動させる時に、」二記オアケー！・９へ駆
動信ｑ（ＩｊＨ（１１）を出力する。この複写工程制御
回路１６は、プリントスイッチ１７の操作に応じて複写
制御を実行するものの、複写可能（レディー）状態、即
ち熱ローラ１が設定温度に達していなければ、複写制御
を実行することなく、制御信すを出力することはない。

又、アントゲ−１・２０の他の入力端子には、複写工程
制御回路１６からの信ｒ、３が供給される。この複写Ｔ
程制御回路１６からの信りは、複写動作中の時は“１７
′１であって、複写機の停止時に”　ＴＩ”となるもの
である。つまり、複写可能な状態の時にプリントスイッ
チ１７を操作ずれは、アンドケート２０の一方の入力端
子がＩＩＩ、パとなり、アントゲ−１−２０の出力か１
１　ｒ−＋＋となる。そのため、レディーランプ１３が
消える。上述の如き回路構成のものにおいて、第３図（
ａ）（＋））及び第４図に示すタイムチャートに基いて
その作用を詳述する。まず、複写機本体の主電源をＯＮ
すれば、それに伴ないイニシャルリセット信”５１　Ｒ
（”Ｈ”　）が出力され、２進カウンタ８がリセットさ
れる。このリセットにより複写機の待期状態を示す信号
（Ｗ、　Ｔ、　Ｌ、）が出力される。この電源の投入と
同時に熱ローラ１のヒータ２には電力供給が行われ、熱
ローラ１が加熱される。つまり、コンパレータ７は、熱
ローラ１の表面温度が所定温度Ｔ＋（１８０℃）に達し
ていないことから、その出力が“′Ｈ′′　となり、ヒ
ーター制御回路１５にてヒーター２への電力供給が行わ
れる。そのため、第３図（ａ）に示す如く、熱ローラ１
の表面温度が徐々に」１昇する。

その後、熱ローラ１の表面温度が設定温度Ｔ。

に達ずれは、コンパレータ７の出力が１１　Ｈ１１から
＋＋　Ｌ　＋＋に反転し、又、アンドゲート１８の出力
か第４図の如＜　　ＩＩＨＩ＋から′Ｌ゛′に反転する
ことから２進カウンタ８は“１゛をカウントする。この
時、トランジスタ１４はＯＦＦになり、ヒーター２への
電力供給が停止する。」−記２進カウンタ８が“１″゛
をカウントすることで出力ＯＩの“Ｈ”信号がオアゲー
ト９を介してトランジスタＩＯに供給され、トランジス
タ１０はＯＮになる。そのため、メインモータリレー１
１が通電され、メインモータＭが回転し、熱ローラ１及
び圧接ローラ３を回転さぜる。この回転により、設定温
度１゛１に葆たれた熱ローラ１は、第３図（ｂ）に示す
如く表向温度がほとんど上昇していない（周囲ｎ＋Ａ度
と同程度）圧接ローラ３に、大量の熱が奪われる。その
ため、熱ローラ１は設定温度以下になると共に、圧接ロ
ーラ３は急激に温度か立ち＋がる。上記熱ローラ１の表
面温度が、設定温度以下になれば、コンパレータ７の出
力が“’Ｌ”ゝから”　ＩＴ”に反転し、ヒーター制御
回路１５は駆動され、ヒーター２への電力制御を行い、
表面温度を設定温度′「１に保持するための温度制御を
行う。

続いて、熱ローラ１が再度設定温度′Ｉ゛１　に達すれ
ば、２進カウンタ８はこれをカウント出力”′２″のノ
ｙウント出力０２か’　ＩＩ　”となる。これにより２
進カウンタ８（４、コンパレータ７か’　ＩＩ　”から
ＨＬ　＋＋に反転する毎に）Ｊウントアッブすることは
ない。又、ノ７ウント出力Ｏ１は°“１７′になること
から、メインモータリレー１１の通電か停止１−シ、メ
インモータＭの回転停止により、熱ローラ１及び圧接ロ
ーラ３の回転が停止する。更に、カウント出力０２が“
Ｈ１１であることから、アンドゲート２０が有効となり
、トランジスタ１２がＯＮＬ、レディーランプ１３が点
燈し、複写り能な状態を指示する。面、」１記アンドゲ
ート２０の他の入力端子は、複写工程制御回路Ｉ６より
複写動作中でないことから、■（゛信号が供給されてい
る。

」二連の様に、熱ローラｌの表面温度が再度設定温度Ｔ
Ｉに達すれば、熱定着ローラの両ローラの回転が停止さ
れる。この時、熱ローラ１はコンパレータ７の出力に応
じて、ヒーター制御回路１５にて、設定温度に維持する
ための制御が行われる。

又、圧接ローラ３は回転停止により表面温度か低下する
ものの、はぼ周囲温度より高いＴ２に落ちつき、手先に
予熱されている。

」−述の状態で、プリントスイッチ１７を操作すれば、
複写工程制御回路１６は複写可能状態の信号を人力して
いることから、複写制御を実行する。

そして、メインモータＭの駆動信りを出力することで、
オアゲート９を介してトランジスタ１０が導通されメイ
ンモータＭが駆動される。これにより、熱ローラ１及び
圧接ローラ３が回転され、複写紙４」−のトナー像を定
着する。この場合、圧接ローラ３は、熱ローラ１が再度
設定温度ＴＩに達するまで、予め回転されており、全体
が均一に十分予熱されでいる。そのため、複写制御に伴
ない回転されても熱ローラ１の熱か圧接ローラ３に奪わ
れることはない。従って、熱ｌコーラＩは急激な温度変
化もなく、ヒーター制御回路１５にて設定温度Ｔ１に常
に維持され、周囲温度が低い時等でも温度制御を１−分
満足に行うことができる。

以」二説明１．た様に本発明の熱定着ローラによれば、
熱ローラの表面温度が設定温度Ｔ１　　に達すれば回転
させ、「イ度′Ｆ１　に達すれば回転を停止されており
、複写可能状態以前に圧接ローラ側を十分に予熱してお
り、複写時にＦＦ接ローラに奪われる熱情を最小限に押
えることができ、周囲１ｍ度等に関係せず熱定着ローラ
の設定温度′ｒ１の温度制御を容易に行うことができる
。又、ローラの回転をできるたけ少なくしており、装置
の耐久性等を保償している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる熱定着ローラを示す側断面図、
第２図は本発明を実施するための一具体例を示す回路構
成図、第３図（ａ）（１））は本発明の熱定着ローラの
温度特性の一例を示す図、第４図は本発明の動作に供す
るタイムチャートである。 １　：熱ローラ、２：ヒーター、３：圧接ローラ、４：
複写紙、５：トナー像、６：サーミスタ、７：設定温度
Ｔ、検出用コンパレーク、８：２進カウンタ、１１　：
メインモータリレー、１３ニレデイーランプ、１５：ヒ
ーター制御回路、１６：複写工程制御回路。 代理人　弁理士　　福　士　愛　彦

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、　内部に熱源を備えた熱ローラと、該熱ローラに圧
   接される圧接ローラとから成る熱定着ローラにおいて、
   −１−記熱ローラの表面温度を検知する手段を設け、上
   記熱ローラの表面温度か設定温度に達した第１回目の検
   知で両ローラを回転さぜると共に、」−記熱ローラの表
   向温度が再度設定温度に達した第２回目の検知で両ロー
   ラを停止させるローラ回転駆動制御手段を備えて成る熱
   定着ローラ。